《江苏省高中生物暑期作业第4讲教你巧妙分析外界条件对光合作用的影响高考复习适用苏教版》由会员分享，可在线阅读，更多相关《江苏省高中生物暑期作业第4讲教你巧妙分析外界条件对光合作用的影响高考复习适用苏教版（17页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第4讲教你巧妙分析外界条件对光合作用的影响光合作用是高中生物的重点知识，也是高考的热点之一。复习时，在理解好光合作用基本过程的基础上，要掌握好光照、CO2、H2O、温度等因素对光合作用过程的影响的分析技巧，特别是要掌握好真光合速率和净光合速率的概念及分析技巧，这是解好相关应用题的核心。一、光合作用的影响因素及曲线分析技巧1光照强度对光合作用的影响及曲线分析通过细胞结构图，形象化理解曲线上各点的含义。在叶肉细胞中，叶绿体光合作用，利用CO2，产生O2；线粒体有氧呼吸，利用O2，产生CO2；两个细胞器之间的气体供求关系可以反映光合速率与呼吸速率之间的相对大小。(1)原理：光照强度通过直接影响光反应
2、阶段中ATP及H的产生，从而制约暗反应的进行。(2)曲线分析：A点：光照强度为0，此时只进行细胞呼吸，细胞内的代谢特点如图2所示，释放的CO2量可表示此时细胞呼吸的强度。AB段：随光照强度的增强，光合作用强度也逐渐增强，CO2释放量逐渐减少，这是因为细胞呼吸释放的CO2有一部分用于光合作用，此时细胞呼吸强度大于光合作用强度(如图3所示)。B点：细胞呼吸释放的CO2全部用于光合作用，即光合作用强度等于细胞呼吸强度(如图4所示)。B点所示光照强度称为光补偿点(意即光合作用产生的有机物恰好可以补偿细胞呼吸所消耗的有机物)。BC段：表明随着光照强度不断增强，光合作用强度不断加强，到C点以后就不再加强了
3、，C点所示光照强度称为光饱和点(意即光合作用达到最高速率时所需的最低光照强度)。B点以后的细胞代谢特点可用图5表示。(3)阴生植物的曲线如图1中的虚线所示，特点是A点上移，B点左移，C点左下移，因为阴生植物适于在弱光下生活(不是在黑暗中)，所以阴生植物的光合作用强度弱呼吸作用强度也弱。例1如图甲表示某种植物光合作用强度(用CO2吸收量表示)与光照强度的关系，图乙表示该植物叶肉细胞的部分结构(图中M和N代表两种气体的体积)，下列说法正确的是(注：不考虑无氧呼吸)()A图甲中的纵坐标数值即为图乙中的m4B处于图甲中a、b、c、d、e任意一点，图乙中都有m1n10，m2n20C图甲中e点以后，图乙中
4、n4不再增加，其主要原因是m1值太低D图甲中c点时，图乙中有m1n1m4n4总结感悟此题通过细胞图中气体的供求关系综合考查了光照强度影响光合作用速率的曲线分析能力，解答此题的关键是对曲线各点有准确的理解，而理解的关键是要建立在细胞图上，对光合和呼吸在CO2和O2之间的供求关系要准确识别与熟练记忆。2CO2浓度对光合作用的影响及曲线分析(1)原理：CO2浓度通过直接影响暗反应阶段的固定反应，从而影响C3的生成，进而制约光反应过程。(2)曲线分析：图1和图2都表示在一定范围内，光合作用速率随CO2浓度的增加而增大，但当CO2浓度增加到一定范围后，光合作用速率不再增加。A点表示光合速率等于细胞呼吸速
5、率时的CO2浓度，即CO2补偿点。A点表示进行光合作用所需CO2的最低浓度(曲线起点不是0的原因是当CO2浓度很低时，暗反应中固定CO2的酶不能被激活)。CO2补偿点应在A点之后。B和B点都表示CO2饱和点。(3)应用：农业生产中的“正其行，通其风”，可以增大CO2浓度；增施农家肥时，土壤微生物在分解农家肥中的有机物时可以缓慢而持续地释放出CO2，从而可以增大CO2浓度；大棚和温室可以通过适时开棚通风、施用农家肥、燃烧秸秆等措施以提高CO2浓度。例2如图曲线表示在适宜温度、水分和一定的光照强度下，甲、乙两种植物叶片的CO2净吸收速率与CO2浓度的关系。下列分析正确的是()ACO2浓度大于a时，
6、甲才能进行光合作用B适当增加光照强度，a点将左移CCO2浓度为b时，甲、乙总光合作用强度相等D甲、乙光合作用强度随CO2浓度的增大而不断增强总结感悟此题综合考查了CO2浓度对光合速率的影响，正确理解CO2的补偿点是解答此题的关键。要特别注意，纵坐标表示的是CO2的净吸收速率，所以曲线的起点就是光合作用等于呼吸作用的点，即起点就是CO2的补偿点。二、光照和CO2变化时，C3、C5、ATP、H含量的即时变化的分析技巧可以依据光合作用的简化图解进行分析，简化图如图。例如，当光照强度变化时，先从光照强度开始分析，即“就近原则”，光照增强，则ATP和H首先上升，则C3的还原速度加快，此时CO2的固定速度
7、相对不变，所以C3下降；大量C3生成C5，而C5的反应速度不变，所以C5上升；ADP和Pi是合成ATP的原料，当ATP上升时，ADP和Pi就下降。规律整理如下表：例3如图为光合作用过程示意图，在适宜条件下栽培的小麦，如果突然将c降低至极低水平(其他条件不变)，则a、b在叶绿体中的含量即时变化将会是()Aa上升、b下降 Ba、b都上升Ca、b都下降 Da下降、b上升总结感悟对于C3、C5、ATP、H含量的即时变化是常考题型，分析此类题目的关键是依据光合作用简化机理图，理解各物质的变化，在分析时要遵循就近原则，若光照变化时，先从光照开始分析，首先受影响的是H和ATP；若CO2变化时，先从CO2开始
8、分析，首先受影响的是C3。三、环境因素变化时，光合曲线上点的移动的分析技巧如图是光照强度影响光合作用的曲线，图中a点可表示细胞呼吸的大小；b点表示光补偿点，即光合速率与呼吸速率相等；c点是光合速率的最高点。(1)缺少镁(Mg)时影响分析缺Mg时，叶绿素含量降低，光合速率降低，呼吸速率不变，所以a点不动；需要较强的光照，叶片制造的有机物才能与呼吸消耗的有机物相等，所以b点右移；在较低的光强下，光合速率即达到最高点，所以c点左移，在达到最高光合速率时，制造的有机物比原来减少，所以c点下移。总结为：缺Mg时，a点不动，b点右移，c点左下移。(2)CO2的变化影响分析当CO2高(适宜)低时，由于呼吸速
9、率不变，所以a点不动；光合速率减小，所以需要更强的光照条件，光合作用制造的有机物才可以与呼吸作用消耗的有机物相等，即b点右移；由于光合速率减小，所以当光合速率达到最大时，所需的光强也减小了，即在较低的光强下，光合速率就达到最高值，c点应左移，由于光合速率低，所以在光合速率最大时合成的有机物比原来要少，c点应下移。总结为：CO2浓度高(适宜)低时，a点不动，b点右移，c点左下移。用同样思路，可以反向分析，当CO2浓度低高(适宜)时，a点不动，b点左移，c点右上移。(3)温度的变化影响分析当温度由30 (呼吸的最适温度)25 (光合的最适温度)时，由于呼吸速率减小，所以a点上移；光合速率增大，所以
10、在较低的光照条件下，光合作用制造的有机物就可以与呼吸作用消耗的有机物相等，即b点左移；由于光合速率增大，所以当光合速率达到最大时，所需的最低光强也增大了，即在较高的光强下，光合速率才能达到最高值，c点应右移，由于光合速率增大，所以在光合速率最大时合成的有机物比原来要多，c点应上移。总结为：当温度由30 (呼吸的最适温度)25 (光合的最适温度)时，a点上移，b点左移，c点右上移。用同样思路，可以反向分析，当温度由25 (光合的最适温度)30 (呼吸的最适温度)时，a点下移，b点右移，c点左下移。总结上述分析过程，可以看出，这类问题是先要分析环境因素的变化导致光合速率和呼吸速率如何变化，再分析各
11、点如何移动，分析的基础是理解三个关键点所代表的含义。例4某植物的光合作用和细胞呼吸最适温度分别为25 和30 ，如图为该植物处于25 环境中时光合作用强度随光照强度变化的坐标图。下列叙述正确的是()Aa点时叶肉细胞的生理活动只受温度的影响Bb点时植物才开始进行光合作用C若将温度从25 提高到30 ，a点上移，d点下移Dc点时该植物O2的产生量为V1V2总结感悟此题综合考查了光合作用的影响因素，纵坐标用O2来衡量光合强度，所以曲线与用CO2来衡量光合强度的曲线正好相反，分析方法是相同的，即a点是呼吸强度，b点是光补偿点，d点是光合强度的最高点。在正确理解了曲线和各点所代表的含义的基础上，再分析选
12、项所设条件就较为容易了。四、真光合速率与净光合速率的辨析技巧对呼吸速率、真光合速率、净光合速率的表示方法可以根据细胞内叶绿体和线粒体之间的代谢关系，在图形的基础上深化理解。图示如图：规律整理如下表：真光合速率(总光合速率)净光合速率(表观光合速率)呼吸速率概念理解光照下，单位时间、单位面积叶片(叶绿体内)中的光合作用实际制造的有机物量光照下，单位时间、单位面积叶片中光合作用制造的有机物减去细胞呼吸消耗的有机物后，净积累的有机物的量在黑暗条件下，单位时间、单位面积叶片消耗的有机物的量CO2表示CO2的利用量；CO2的固定量；CO2的同化量CO2的吸收量；空气中CO2的减少量线粒体CO2的产生量；
13、黑暗中CO2的释放量O2表示O2的产生量O2的释放量；空气中O2的增加量线粒体O2的利用量；黑暗中O2的吸收量有机物表示有机物的产生、制造量；干物质的产生、制造量有机物的积累量；干物质的增加量有机物的利用量；黑暗中有机物的消耗量关系式真光合速率净光合速率呼吸速率；生长的判断以净光合速率的大小来判断植物能否正常生长(自然状态下以一天24小时为单位)：(1) 净光合速率大于0时，植物因积累有机物而正常生长；(2) 净光合速率等于0时，植物因无有机物积累不能生长；(3)净光合速率小于0时，植物因有机物量减少而不能生长，且长时间处于此种状态下植物将死亡例5以测定的CO2吸收量与释放量为指标，研究温度对
14、某绿色植物光合作用与呼吸作用的影响，结果如图所示。下列分析正确的是()A光照相同时间，35 时光合作用制造的有机物的量与30 时相等B光照相同时间，在20 条件下植物积累的有机物的量最多C温度高于25 时，光合作用制造的有机物的量开始减少D两曲线的交点表示光合作用制造的与呼吸作用消耗的有机物的量相等总结感悟此题是考查真光合和净光合的经典题，分析此题的关键是要看清虚线所表示的光照下CO2的吸收量就是净光合量，所以真光合量应是虚线与实线高度之和。同时还要对真光合与净光合的表示方法熟练记忆，比如有机物的制造是真光合，而有机物的积累是净光合。一、影响光合作用的因素1取某种植物生长状态一致的新鲜叶片，用
15、打孔器打出若干圆片，圆片平均分成甲、乙、丙三组，每组各置于一个密闭装置内，并分别给予a、b、c三种不同强度的光照，其他条件一致。照光相同时间后，测得各装置内氧气的增加量如图所示，下列叙述错误的是()A装置内增加的氧气来自于水B光照强度为a时，光合作用停止C丙组装置内的CO2含量照光后比照光前低D该图反映了光合作用强度与光照强度的关系2以测定的CO2吸收量与释放量为指标，研究温度对某绿色植物光合作用与细胞呼吸的影响，结果如图甲所示下列分析正确的是()A光照相同时间，在20 条件下植物积累的有机物的量最多B光照相同时间，35 时光合作用制造的有机物的量与30 相等C如果该植物原重X kg，置于暗处4 h后重(X1) kg，然后光照4 h后重(X2)kg，则总光合速率为 (kgh1)D若将乙装置中NaHCO3溶液换成蒸馏水，则在黑暗条件下可测得
